KR20110067009A - Manufacturing method of micro needle stamper - Google Patents

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KR20110067009A
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겐신 혼다
마사시 모토이
간지 다카다
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가부시키가이샤 바이오세렌택
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Abstract

마이크로 니들 시트는 모재에 오목부를 형성한 스탬퍼에 니들 원료를 주입하여 제작하나, 스탬퍼의 선단에 해당하는 오목부의 첨예도를 높게 하기가 용이하지 않다.
시트형상의 모재와 송곳형상의 돌기를 갖는 원판을 가열하는 공정과, 상기 원판의 돌기를 상기 모재에 삽입하여 송곳형상의 오목부를 형성하는 공정과. 상기 원판을 상기 모재에 삽입한 상태에서 냉각하는 공정과, 상기 원판을 상기 모재로부터 분리하는 공정과, 상기 모재를 가열하는 공정을 갖는 스탬퍼 제조방법을 제공한다.
The microneedle sheet is produced by injecting a needle raw material into a stamper having a recess formed in the base material, but it is not easy to increase the sharpness of the recess corresponding to the tip of the stamper.
A step of heating a disc having a sheet-like base material and an awl-shaped protrusion, and a step of inserting the protrusion of the disc into the base material to form an awl-shaped recess. It provides a stamper manufacturing method comprising the step of cooling the original plate in the state inserted into the base material, the step of separating the original plate from the base material, and the step of heating the base material.

Description

마이크로 니들 스탬퍼 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF MICRO NEEDLE STAMPER}Manufacturing method of micro needle stamper {MANUFACTURING METHOD OF MICRO NEEDLE STAMPER}

본 발명은 표피로부터 약물을 주입하는 마이크로 니들을 제조하기 위한 암 금형의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a cancer mold for producing a microneedle for injecting drugs from the epidermis.

마이크로 니들은 길이가 약 1㎛에서 600㎛이고, 베이스부분의 단면 지름과 길이의 비율이 단면 지름 : 길이 = 1 : 1.5 내지 1 : 3으로 높은 애스팩트 비를 갖는 미소한 침을 시트 기체(基體) 상에 소정의 밀도로 배치한 것이다. 이는 인체의 주로 피부 부분에 대서, 마이크로 니들(이하 간단하게 「니들」이라고도 한다)을 피부 내의 표피부분에 삽입하여 약물을 주입하기 위해 사용된다.The microneedle has a length of about 1 μm to 600 μm, and the ratio of the cross section diameter to the length of the base portion has a high aspect ratio of cross section diameter: length = 1: 1 to 1.5 to 1: 3. It is arrange | positioned at the predetermined density on (). It is used to inject drugs by inserting microneedles (hereinafter simply referred to as "needle") into the epidermal part of the skin, mainly on the skin part of the human body.

마이크로 니들의 길이는 수백 ㎛ 정도이므로 거의 통증을 수반하지 않는다. 또, 시트를 피부에서 제거한 때에 마이크로 니들이 피부 내에 잔류해도 인체에 지장이 발생하지 않도록, 마이크로 니들 부분은 자기용해성 물질로 형성된다.The length of the microneedle is on the order of hundreds of micrometers, so it rarely involves pain. In addition, the microneedle portion is formed of a self-dissolving substance so that even when the microneedles remain in the skin when the sheet is removed from the skin, the microneedle portion does not cause any damage to the human body.

도 5를 참조하여 마이크로 니들 시트의 일반적인 제조방법을 설명한다. 마이크로 니들 시트의 원판(90)은 미세 기계가공이나 진공처리, 포토 리소그라피와 같은 방법으로 제작된다. 니들의 길이(93)는 상술한 것과 같이 수백 ㎛ 이하의 송곳 형상을 하고 있다. 단면은 원, 각, 타원 등이 있다. 니들은 미소한 사이즈이므로 원판 판(91)에서 니들(92)을 절삭하여 형성하는 것이 바람직하다.A general manufacturing method of the microneedle sheet will be described with reference to FIG. 5. The disc 90 of the microneedle sheet is manufactured by a method such as micromachining, vacuum treatment, or photolithography. The length 93 of the needle has an awl shape of several hundred micrometers or less as described above. The cross section includes circles, angles, ellipses, and the like. Since the needle is of a small size, it is preferable to form the needle 92 by cutting the plate 92.

다음에 스탬퍼의 모재(81)에 원판(90)을 압착하여 스탬퍼(80) (마이크로 니들의 주형)를 제작한다. 그리고 스탬퍼(80)에 수지 폴리머의 용해액 또는 약물(85)을 흘려넣고, 건조한 후에, 고정 기재(88)에 부착하여 박리 전사함으로써 마이크로 니들 시트(77)를 얻을 수 있다(특허문헌 1 참조).Next, the master plate 90 is pressed onto the base material 81 of the stamper to produce a stamper 80 (a mold of a microneedle). And the microneedle sheet 77 can be obtained by pouring the melt | dissolution liquid or drug 85 of a resin polymer into the stamper 80, and after drying, attaching to the fixed base material 88 and carrying out peeling transfer (refer patent document 1). .

여기서, 스탬퍼(80)의 제작방법으로는 모재(81)에 원판(90)을 압착하는 것이 아니라, 원판(90)에 용해한 수지를 흘려넣어서 건조한 후에 박리하는 방법도 있다(특허문헌 2 참조).Here, as a method for producing the stamper 80, there is also a method of pressing the base plate 90 onto the base material 81 instead of pressing the base plate 90, followed by pouring the resin dissolved in the base plate 90 and drying it (see Patent Document 2).

특허문헌1:일본국특개2008-245955호공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-245955 특허문헌2:일본국특개2008-006178호공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-006178 특허문헌3:일본국특개2009-083125호공보Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2009-083125

마이크로 니들은 피부에 삽입되므로 선단은 가능한 한 첨예도(尖銳度)를 높게 할 필요가 있다. 그리고 마이크로 니들 시트는 제작된 스탬퍼에 니들의 원료를 흘려넣어서 제작된다. 따라서 원료가 흘러들어가는 스탬퍼의 오목부의 밑부분(마이크로 니들의 선단에 해당함)은 첨예도가 높은 오목부가 되어야 한다. 그러나 모재에 대해서 첨예도가 높은 오목부를 형성하기는 용이하지 않다고 하는 과제가 있었다.Since the microneedles are inserted into the skin, the tip needs to be as sharp as possible. And the microneedle sheet is produced by pouring the raw material of the needle into the produced stamper. Therefore, the bottom portion (corresponding to the tip of the microneedle) of the recess of the stamper through which the raw material flows should be a high sharpness recess. However, there existed a problem that it was not easy to form the recessed part with high sharpness with respect to a base material.

또, 스탬퍼에 니들의 원료를 흘려 넣는다는 관점에서는, 스탬퍼의 오목부는 매우 미소한 치수이므로 공기나 표면장력에 의해서 마이크로 니들의 원료가 용이하게 스탬퍼의 오목부에 충전되지 않는다고 하는 과제도 있었다.In addition, from the viewpoint of flowing the raw material of the needle into the stamper, there is a problem that the raw material of the microneedles is not easily filled in the recess of the stamper by air or surface tension because the recess of the stamper is a very small dimension.

보다 구체적으로는, 도 5 (c)에서 스탬퍼(81)에 수지 폴리머의 용해액 또는 약물(85)을 흘려넣을 때에 스탬퍼의 오목부에 공기(72)가 존재하게 되어서, 스탬퍼로부터 박리한 때에 공기(72)가 있었던 부분(73)에 대해서는 니들을 불완전한 형상으로밖에 형성할 수 없다(도 5 (d))는 것이다.More specifically, in FIG. 5 (c), when the solution or drug 85 of the resin polymer is poured into the stamper 81, air 72 is present in the recess of the stamper, and the air is released from the stamper. For the portion 73 where the 72 was, only the needle can be formed in an incomplete shape (Fig. 5 (d)).

이 과제는 특허문헌 2 및 3에도 개시되어 있다. 특허문헌 2에서는 스탬퍼에 원료를 충전할 때에 감압상태에서 충전하는 것이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 3에는 원료 측에서 가압하여 스탬퍼의 오목부에 충전시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나 다수의 마이크로 니들을 배치하는 경우에는 몇 개인가의 오목부에 원료가 충전되지 않아서 제작이 예정된 모든 마이크로 니들을 형성할 수 없는 경우가 있다고 하는 과제는 존재하고 있었다.This problem is also disclosed by patent documents 2 and 3. In patent document 2, when filling a stamper with a raw material, filling in a reduced pressure state is disclosed. In addition, Patent Document 3 discloses a method of pressurizing on the raw material side and filling the recess in the stamper. However, in the case of disposing a plurality of microneedles, there has been a problem that some microneedles scheduled for fabrication cannot be formed because raw materials are not filled in some recesses.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 구체적으로는, 시트형상의 모재와 송곳형상의 돌기를 갖는 원판을 가열하는 공정과, 상기 원판의 돌기를 상기 모재에 삽입하여 송곳형상의 오목부를 형성하는 공정과. 상기 원판을 상기 모재에 삽입한 상태에서 냉각하는 공정과, 상기 원판을 상기 모재로부터 분리하는 공정과, 상기 모재를 가열하는 공정을 갖는 스탬퍼 제조방법을 제공한다.This invention is made | formed in view of the said subject, Specifically, The process of heating the disk which has a sheet-like base material and an awl-shaped processus | protrusion, and Inserting the processus | protrusion of the said disk into the said base material to form an awl-shaped recessed part Process and. It provides a stamper manufacturing method comprising the step of cooling the original plate in the state inserted into the base material, the step of separating the original plate from the base material, and the step of heating the base material.

또, 본 발명의 스탬퍼 제조방법은, 상기 송곳형상의 오목부를 형성하는 공정에서는 상기 원판의 돌기는 상기 모재를 관통할 때까지 삽입되는 것을 특징으로 한다.Moreover, the stamper manufacturing method of this invention is characterized in that the process of forming the said awl-shaped recess is inserted until the protrusion of the said disc penetrates the said base material.

본 발명은 따뜻하게 한 스탬퍼 부재에 송곳형상의 돌기를 갖는 원판을 삽입하여 송곳형상의 오목부를 형성하고, 그 상태에서 냉각하고 나서 원판을 분리하므로, 송곳형상의 돌기에 의해서 변형된 스탬퍼 부재에는 응력이 잔존하는 상태에서 오목부가 형성된다. 그리고 송곳형상의 돌기를 분리한 후에 스탬퍼 부재를 가열하면 응력이 개방되어서 오목부가 매워지도록 재변형이 발생한다. 이는 오목부의 밑부분을 좁히는 방향으로 모재가 재변형을 하므로 첨예도가 높은 오목부를 형성할 수 있다.The present invention inserts a disk having an awl-shaped projection into a warmed stamper member to form an awl-shaped recess, and separates the disk after cooling in that state. Thus, a stress is applied to the stamper member deformed by the awl-shaped projection. The recess is formed in the remaining state. When the stamper member is heated after separating the awl-shaped projection, the stress is released and re-deformation occurs to fill the recess. This can form a high sharpness concave because the base material is re-deformed in the direction of narrowing the bottom of the concave portion.

또, 미리 오목부의 밑부분에 스탬퍼의 반대 면까지 관통하는 관통구멍을 형성해 두고, 상기 방법으로 스탬퍼 부재를 재변형시키면 미소한 관통구멍을 형성할 수 있다. 미소한 관통구멍을 갖는 스탬퍼의 오목부는 마이크로 니들 부재의 도포시에 공기가 머물러 있었다고 해도 이 공기가 용이하게 배출된다. 따라서 모든 스탬퍼의 오목부에 원료를 충전할 수 있어서 예정된 모든 개수의 마이크로 니들이 형성된 마이크로 니들 시트를 얻을 수 있다.In addition, a through hole penetrating to the opposite side of the stamper is formed in the bottom of the concave portion in advance, and a small through hole can be formed by reforming the stamper member by the above method. The recess of the stamper having the minute through hole is easily discharged even if air stays at the time of application of the microneedle member. Therefore, the raw material can be filled in the concave portions of all the stampers, so that a microneedle sheet on which a predetermined number of microneedles are formed can be obtained.

도 1은 본 발명의 스탬퍼의 개략 도면이다.
도 2는 본 발명의 스탬퍼의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 스탬퍼의 제조공정의 상세를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 스탬퍼를 이용한 마이크로 니들 시트의 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래의 스탬퍼를 이용한 마이크로 니들 시트의 제조공정을 나타내는 도면이다.
1 is a schematic diagram of a stamper of the present invention.
2 is a view showing a step of manufacturing a stamper of the present invention.
It is a figure which shows the detail of the manufacturing process of the stamper of this invention.
4 is a view showing a manufacturing process of a microneedle sheet using a stamper of the present invention.
5 is a view showing a manufacturing process of a microneedle sheet using a conventional stamper.

<실시 예 1>&Lt; Example 1 >

도 1에 본 발명의 마이크로 니들 시트의 스탬퍼(1)를 나타낸다. 스탬퍼(1)는 시트형상의 모재(2)에 송곳형상의 오목부(3)가 형성된 것이다. 모재(2)의 재질은 특히 한정되는 것은 아니나, 의약품이므로 오염이 잘 되지 않는 재질 또는 인체에 영향이 없는 재질이 좋다. 또, 본 발명의 스탬퍼(1)는 열 수축에 의해 첨예도가 높은 선단을 갖는 오목부 형상을 형성하므로 PTFE, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 플라스틱이 바람직하게 사용된다.The stamper 1 of the microneedle sheet of this invention is shown in FIG. The stamper 1 is formed with an awl-shaped recess 3 in the sheet-like base material 2. The material of the base material 2 is not particularly limited, but is a material that is not contaminated well or a material that does not affect the human body as a medicine. In addition, since the stamper 1 of the present invention forms a concave portion having a sharp tip with heat shrinkage, plastics such as PTFE, polypropylene and polyethylene are preferably used.

오목부(3)의 밑부분에는 모재의 다른 면으로 관통하는 관통구멍(4)이 형성되어 있다. 관통구멍(4)은 마이크로 니들의 선단을 형성하는 부분이 되므로 그 지름은 작은 것이 바람직하다. 기능적으로는 원료가 오목부(3)에 충전되도록 오목부(3)에 머무르는 공기가 빠져나갈 수 있으면 좋으며, 항상 유한 길이의 지름을 갖는 구멍이 뚫려 있지 않아도 된다. 즉, 압력이 인가된 때에 공기가 빠져나가기만 하면 통상은 막혀 있는 것처럼 보여도 좋다. 구체적으로는 수십 미크론 혹은 그 이하인 것이 바람직하다.The bottom part of the recessed part 3 is provided with the through-hole 4 which penetrates into the other surface of a base material. Since the through-hole 4 becomes a part which forms the front-end | tip of a microneedle, it is preferable that the diameter is small. Functionally, it is only necessary that the air remaining in the concave portion 3 can escape so that the raw material is filled in the concave portion 3, and a hole having a finite length diameter is not always required. That is, it may appear as if normally closed as long as the air escapes when the pressure is applied. Specifically, it is preferably tens of microns or less.

마이크로 니들의 설치밀도나 설치분포는 특히 한정되는 것은 아니며, 용도·목적에 따라서 수시로 결정되어도 좋다. 도면에서는 간단히 하기 위해 4개의 마이크로 니들을 갖는 마이크로 니들 시트를 제작하기 위한 스탬퍼에 의해 설명한다.The installation density and installation distribution of the microneedles are not particularly limited and may be determined from time to time depending on the purpose and purpose. In the drawings, for the sake of simplicity, the description will be made by a stamper for producing a microneedle sheet having four microneedles.

다음에, 본 발명의 스탬퍼의 제조방법을 예시한다. 도 2 (a)를 참조하면, 원판(10)은 평면형상의 본체(11)에 송곳형상의 돌기(12)를 형성시킨 것이며, 재질은 특히 한정되지는 않으나, 가공성이 우수한 금속을 가장 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 본 발명에서는 모재의 연화점온도 부근까지 가열되므로 그 정도의 온도에서 경도를 유지할 수 있는 재질이 좋다. 예를 들어 동, 알루미늄, 니켈, 실리콘 등을 이용할 수 있다. 또, 돌기(12)는 본체(11)로부터의 절삭에 의한 가공 외에도, 포토 리소그라피를 이용한 방법으로 형성해도 좋다.Next, the manufacturing method of the stamper of this invention is illustrated. Referring to FIG. 2 (a), the disc 10 is formed by forming the awl-shaped protrusions 12 in the planar body 11, and the material is not particularly limited, but a metal having excellent workability is most preferably used. Can be. Moreover, in this invention, since it heats to the softening point temperature of a base material, the material which can maintain hardness at the temperature of the grade is preferable. For example, copper, aluminum, nickel, silicon or the like can be used. The projection 12 may be formed by a method using photolithography in addition to processing by cutting from the main body 11.

돌기(12)는 본체(11) 상에 높이 1㎛ 내지 600㎛ 정도의 높이(13)를 갖는다. 마이크로 니들 시트를 사용하여 약물 등을 주입시키는 표피는 각질층, 과립 층, 유극 층(有棘層), 기저 층으로 형성되나, 각질층은 몸의 부위에 따라서 두께가 다르므로, 경피 투여를 하려고 하는 몸의 부위와 약물에 따라서 마이크로 니들의 높이는 변경이 되는 경우가 있기 때문이다.The protrusion 12 has a height 13 on the main body 11 with a height of about 1 μm to 600 μm. The epidermis into which drugs are injected using a microneedle sheet is formed of a stratum corneum, granule layer, a polar layer, or a basal layer. This is because the height of the microneedle may change depending on the site and the drug.

돌기(12)는 스탬퍼에 의해서 형성된 마이크로 니들의 베이스부분의 단면 지름과 길이의 비율이 단면 지름 : 길이 = 1 : 1.5 내지 1 : 3의 비교적 높은 애스팩트 비를 갖는 침 형상이 되도록 형성된다. 마이크로 니들은 사용하는 부위에 따라서 변경되는 경우가 있기 때문이다. 그 단면형상에 특히 한정은 없으며, 원형, 타원형, 정사각형을 포함하는 사각형 등이 바람직하게 적용된다. 또, 돌기 표면에 홈이 형성되어 있어도 좋다. 그 홈 형상이 반영된 마이크로 니들은 피부로의 삽입을 부드럽게 할 수 있는 경우가 있기 때문이다.The projection 12 is formed such that the ratio of the cross-sectional diameter and the length of the base portion of the microneedle formed by the stamper becomes a needle shape having a relatively high aspect ratio of the cross-sectional diameter: length = 1: 1.5 to 1: 3. This is because the microneedles may be changed depending on the site used. There is no restriction | limiting in particular in the cross-sectional shape, A round shape, an ellipse, the square containing a square, etc. are applied preferably. In addition, a groove may be formed on the surface of the projection. This is because the microneedles reflecting the groove shape can smooth the insertion into the skin.

모재(2)의 두께는 돌기(12)의 길이보다도 얇다. 돌기(12)의 선단이 모재(2)를 관통하여 관통구멍(4)을 형성시키기 위해서이다. 모재(2)에 형성되는 관통구멍(4)의 지름이 수십 미크론 정도가 되도록 돌기(12)의 선단 형상과 모재(2)의 두께(5)로부터 설정할 수 있다. 본 발명에서는 열 수축에 의해 관통구멍(4)이 수축할 수 있으므로 원판(10)의 돌기(12)가 모재(2)를 관통할 때의 관통 지름(4a)은 스탬퍼(1)의 관통구멍(4)보다 수배 크게 해도 좋기 때문이다.The thickness of the base material 2 is thinner than the length of the protrusion 12. The tip of the projection 12 penetrates the base material 2 to form the through hole 4. It can be set from the tip shape of the projection 12 and the thickness 5 of the base material 2 so that the diameter of the through-hole 4 formed in the base material 2 may be about tens of microns. In the present invention, since the through hole 4 may contract due to heat shrinkage, the through diameter 4a when the protrusion 12 of the disc 10 penetrates the base material 2 is defined as the through hole of the stamper 1. This is because it can be made larger than 4).

먼저, 원판(10)과 모재(2)는 미리 가열(14)한다. 가열온도는 모재(2)의 용융온도보다 낮은 온도이다. 모재(2)의 연화점온도 부근이면 좋다. 본 발명의 스탬퍼의 오목부의 형성에서는 모재(2)에 응력을 남긴 상태에서 소성변형을 시키는 공정을 거치기 때문이다. 원판(10)의 온도가 모재(2)의 용융온도보다 높으면 모재(2)가 용융해버려서 원판(10)의 돌기(12)의 형상에 따른 오목부(3)를 형성할 수 없다. 또, 원판(10)의 온도가 모재(2)의 온도에 비해 너무 낮으면 재변형을 시킬 때에 필요한 응력이 잔류하지 않는다.First, the disc 10 and the base material 2 are heated 14 previously. The heating temperature is a temperature lower than the melting temperature of the base material 2. What is necessary is just the softening point temperature of the base material 2. This is because the formation of the recessed portion of the stamper of the present invention undergoes a process of plastic deformation in a state in which stress is applied to the base material 2. If the temperature of the disc 10 is higher than the melting temperature of the base material 2, the base material 2 will melt | dissolve and cannot form the recessed part 3 according to the shape of the protrusion 12 of the disc 10. Moreover, when the temperature of the original plate 10 is too low compared with the temperature of the base material 2, the stress required at the time of reshaping does not remain.

다음에 가열된 원판(10)을 가열된 모재(2)에 찔러넣는다(도 2 (b)). 그리고 원판(10)을 모재(2)에 찔러넣은 상태에서 상온까지 냉각한 다음에 원판(10)을 분리한다(도 2 (c)). 도 3 (a)에 가열된 원판(10)의 돌기(12)가 가열된 모재(2)에 찔러 넣어진 부분의 확대 도를 나타낸다. 모재(2)에서 돌기(12)가 삽입된 부분(부호 26)에서는 돌기(12)에 의해서 모재가 눌려서 넓어지므로 분자가 압축된 상태가 된다. 이 압축된 부분을 오목부 표면층(26)이라고 한다.Next, the heated original plate 10 is inserted into the heated base material 2 (FIG. 2 (b)). And the original board 10 is cooled to room temperature in the state which stuck the base material 2, and the original board 10 is isolate | separated (FIG. 2 (c)). The enlarged view of the part which the projection 12 of the original board 10 heated to FIG. 3 (a) stuck in the heated base material 2 is shown. In the part (26) in which the protrusion 12 was inserted in the base material 2, the base material is pressed and widened by the protrusion 12, so that the molecules are in a compressed state. This compressed portion is called recess surface layer 26.

도 3 (b)를 참조하면, 냉각 후 원판(10)을 분리하면(금형에서 떼어내면) 관통구멍을 갖는 오목부 표면층(26)에는 응력(27)이 축적된 그대로의 상태로 형상을 유지하고 있다. 또, 도 3 (b)에서는 좌우의 2개의 화살표에 부호를 붙였으나, 나머지 화살표도 응력을 나타낸다. 또, 이때 형성되는 관통구멍은 관통구멍 4a이다.Referring to FIG. 3 (b), when the disc 10 is removed after cooling (removed from the mold), the recess surface layer 26 having the through hole maintains the shape in the state where the stress 27 is accumulated. have. In FIG. 3B, the two left and right arrows are denoted by the reference numerals, but the remaining arrows also indicate stress. The through hole formed at this time is the through hole 4a.

도 2 (d)로 되돌아가서, 냉각 후에 원판(10)이 분리된 모재(2)를 재차 가열한다. 이때 가열하는 온도는 연화점온도 부근이며, 용융온도 이하가 바람직하다. 이 범위 내의 온도이면 오목부 표면층의 응력 개방에 의해서 변형할 수 있기 때문이다.Returning to FIG. 2 (d), the base material 2 from which the original plate 10 was separated is heated again after cooling. At this time, the temperature to be heated is around the softening point temperature, preferably below the melting temperature. It is because it can deform | transform by the stress release of a recessed surface layer as it is temperature within this range.

도 3 (c)를 참조하면, 가열된 모재(2)의 오목부 표면층에서는 응력이 개방되므로 자유공간을 향해서(28) 표면층이 이동한다. 이 열 수축에 의한 재변형에 의해 관통구멍이 수축하여 첨예도가 높은 오목부를 형성할 수 있다. 또, 도 3 (b)에서의 원판을 분리한 경우와 비교하여 관통구멍의 지름(4aφ)은 수축에 의해 작아진다(4a). 구체적인 예로, 모재(2)가 폴리에틸렌인 경우에 90℃에서 10초 정도 유지시키면 관통구멍은 지름 40㎛에서 10㎛까지 수축시킬 수 있게 되며, 미소한 마이크로 니들을 제작할 수 있게 된다.Referring to Fig. 3 (c), since the stress is released in the concave surface layer of the heated base material 2, the surface layer 28 moves toward the free space. The re-deformation by the heat shrinkage causes the through-holes to shrink to form concave portions with high sharpness. In addition, compared with the case where the original plate in Fig. 3B is removed, the diameter 4aφ of the through hole is reduced by shrinkage (4a). As a specific example, in the case where the base material 2 is polyethylene, the through hole can shrink from 40 μm to 10 μm in diameter when it is maintained at 90 ° C. for about 10 seconds, thereby producing a microneedle.

이상과 같이 하여 제작된 스탬퍼로 마이크로 니들 시트를 제작한다. 도 4를 참조하면, 마이크로 니들 시트는 니들 원료(20)를 스탬퍼(1)에 도포함으로써 제작된다(도 4 (a)). 니들 원료(20)는 체내에 잔류하지 않고 배출되는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 마이크로 니들 시트를 피부에서 떼어낸 때에 니들 부분이 휘거나 빠져서 전부 회수할 수 없는 경우도 있다. 그때 체내에서 흡수되는 재료면 안전하기 때문이다. 구체적으로는 설사성 물질(洩絲性 物質)을 주성분으로 한 재료인 것이 바람직하다. 또, 니들 원료에 약물을 미리 혼입시켜 두어도 좋다. 여기서 약물이란 생리활성작용을 갖는 순수한 화학물질을 말하며, 인슐린, 성장호르몬, 에리스로포이에틴(erythropoietin), 인터페론 등의 펩티드 단백 약이나 백신(vaccine) 항원, 항원 단백, 고분자 약, 비타민 C 등을 들 수 있으며, 이들을 주성분으로 하는 물질이라도 좋다.The microneedle sheet is produced by the stamper produced as described above. Referring to Fig. 4, the microneedle sheet is produced by applying the needle raw material 20 to the stamper 1 (Fig. 4 (a)). It is preferable that the needle raw material 20 use a material which is discharged without remaining in the body. When the microneedle sheet is removed from the skin, the needle portion may be bent or pulled out, so that the entire microneedle sheet may not be recovered. This is because the material absorbed in the body is safe. Specifically, it is preferable that the material is mainly composed of diarrhea substances. Moreover, you may mix a drug in the needle raw material previously. Here, the drug refers to a pure chemical having a physiological activity, and may include peptide protein drugs such as insulin, growth hormone, erythropoietin, and interferon, vaccine antigens, antigen proteins, polymer drugs, vitamin C, and the like. Or a substance containing these as a main component.

도 4 (a)를 참조하면, 본 발명의 스탬퍼(1)는 오목부(3)의 밑부분에 관통구멍(4)이 형성되어 있으므로 니들 원료를 스탬퍼 내로 주입하기 위해서는 도포만으로도 니들의 원료가 오목부에 충전된다. 즉, 스탬퍼(1)의 오목부(3)의 밑부분에 공기(72)가 있었다고 해도 이 공기는 관통구멍(4)을 통해서 용이하게 배출되며, 니들 원료는 오목부(3)에 충전된다. 물론, 도포한 후에 가압(15)을 해도 좋다(도 4 (b)). 가압하면 스탬퍼의 오목부(3)의 밑부분에 머무르던 공기는 더 용이하게 빠져나갈 수 있다.Referring to FIG. 4A, since the through hole 4 is formed at the bottom of the concave portion 3 of the stamper 1 of the present invention, in order to inject the needle raw material into the stamper, only the application of the needle is concave. The part is filled. That is, even if there is air 72 in the bottom part of the recessed part 3 of the stamper 1, this air is easily discharged | emitted through the through-hole 4, and the needle raw material is filled in the recessed part 3. As shown in FIG. Of course, you may pressurize 15 after apply | coating (FIG. 4 (b)). When pressurized, the air staying at the bottom of the recess 3 of the stamper can more easily escape.

또, 다공질 고체로 형성한 평면받침대(18) 상에 스탬퍼(1)를 배치하고, 평면받침대(18)의 이면에서 음의 압력(16)을 인가하면서 니들 원료(20)를 도포해도 좋다(도 4 (b) 참조). 이 경우도 스탬퍼의 오목부(3)에 용이하게 니들 원료를 주입할 수 있다. 또, 평면받침대(18)의 상면에서 가압(15)을 하고, 이면에서 음의 압력(16)을 인가하면 더 좋다.In addition, the stamper 1 may be disposed on the flat support 18 formed of a porous solid, and the needle raw material 20 may be applied while applying a negative pressure 16 from the rear surface of the flat support 18 (FIG. 4 (b)). In this case as well, the needle raw material can be easily injected into the recess 3 of the stamper. Moreover, it is better to pressurize 15 on the upper surface of the flat base 18 and to apply a negative pressure 16 on the rear surface.

스탬퍼(1)에 니들 원료(20)를 도포한 후에, 건조시켜서, 스탬퍼로부터 박리함으로써 마이크로 니들 시트(30)가 완성된다(도 4 (d) 참조). 스탬퍼(1)로부터의 박리는 고정 기재(88)를 건조한 니들 원료(20)의 이면에 부착하여 스탬퍼에서 잡아당겨서 떼어낸다. 스탬퍼로부터 박리한 마이크로 니들 시트(30)에 약물이 주입되어 있지 않은 경우에는 스탬퍼로부터 박리한 후에 니들 부분(31)에 약물을 산포(散布)하는 등을 한다.After apply | coating the needle raw material 20 to the stamper 1, it dries and peels from a stamper, and the microneedle sheet 30 is completed (refer FIG. 4 (d)). Peeling from the stamper 1 attaches the fixing substrate 88 to the back surface of the dry needle raw material 20 and pulls it off the stamper. When the drug is not injected into the microneedle sheet 30 peeled from the stamper, the drug is sprayed onto the needle part 31 after peeling from the stamper.

또, 이와 같이 하여 제작한 마이크로 니들(31)의 베이스부분의 단면 지름과 길이의 비율은 단면 지름 : 길이 = 1 : 1.5 내지 1 : 3의 비교적 높은 애스팩트 비를 갖는 송곳형상이 되도록 형성된다.In addition, the ratio of the cross-sectional diameter and the length of the base portion of the microneedles 31 thus produced is formed so as to have an auger shape having a relatively high aspect ratio of cross-sectional diameter: length = 1: 1.5 to 1: 3.

이상과 같이 본 발명의 스탬퍼는 니들을 형성하는 오목부의 밑부분에 스탬퍼의 대향 면까지 관통하는 미소한 관통구멍이 뚫려 있으므로, 오목부에 공기가 들어가도 용이하게 배출이 되어서, 첨예도가 높은 니들을 제작할 수 있는 마이크로 니들 시트를 얻을 수 있다.As described above, the stamper of the present invention has a small through hole penetrating to the opposing surface of the stamper at the bottom of the concave portion forming the needle, so that even if air enters the concave portion, the needle has a high sharpness. A microneedle sheet that can be produced can be obtained.

본 발명은 약물을 표피에 주입하는 마이크로 니들 시트만이 아니라, 기재상에 미소 돌기를 생성하는 방법에 널리 이용할 수 있다.The present invention can be widely used not only for microneedle sheets for injecting drugs into the epidermis but also for producing microprotrusions on a substrate.

1 스탬퍼
2 모재
3 오목부
4 관통구멍
5 모재 두께
10 원판
11 원판 본체
12 돌기
13 돌기 높이
14 가열
15 압력
16 음의 압력
18 다공질 고체 평면받침대
20 니들 원료
26 오목부 표면층
27 응력
28 오목부 표면층의 이동방향
30 마이크로 니들 시트
31 니들
72 공기
77 마이크로 니들 시트
80 종래의 스탬퍼
81 종래의 스탬퍼 모재
85 니들 원료
88 고정 기재
90 원판
91 본체
92 돌기
93 돌기의 길이
1 stamper
2 base materials
3 recess
4 through hole
5 base material thickness
10 discs
11 disc body
12 turning
13 turning height
14 heating
15 pressure
16 negative pressure
18 Porous Solid Flat Base
20 needle raw material
26 recessed surface layer
27 stress
28 Movement direction of concave surface layer
30 micro needle sheets
31 needles
72 air
77 microneedle sheets
80 conventional stamper
81 conventional stamper base material
85 needle raw materials
88 fixing
90 discs
91 main unit
92 turning
93 length of protrusion

Claims (2)

시트형상의 모재와 송곳형상의 돌기를 갖는 원판을 가열하는 공정과,
상기 원판의 돌기를 상기 모재에 삽입하여 송곳형상의 오목부를 형성하는 공정과.
상기 원판을 상기 모재에 삽입한 상태에서 냉각하는 공정과,
상기 원판을 상기 모재로부터 분리하는 공정과,
상기 모재를 가열하는 공정을 갖는 스탬퍼 제조방법.
Heating a disc having a sheet-like base material and an awl-shaped protrusion;
Inserting the projection of the disc into the base material to form an awl-shaped recess;
Cooling the disc in a state where the disc is inserted into the base material;
Separating the disc from the base material;
Stamper manufacturing method having a step of heating the base material.
청구항 1에 있어서,
상기 송곳형상의 오목부를 형성하는 공정에서는 상기 원판의 돌기는 상기 모재를 관통할 때까지 삽입되는 스탬퍼 제조방법.
The method according to claim 1,
In the step of forming the awl-shaped recess, the projection of the disc is inserted until it penetrates the base material.
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